JP2011105484A - Device for detecting failure of electromagnetic brake - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電磁アクチュエータによって開放動作を行う制動装置の異常を検出する電磁ブレーキの故障検出装置に関するものである。 The present invention relates to a failure detection device for an electromagnetic brake that detects an abnormality of a braking device that performs an opening operation by an electromagnetic actuator.
従来の技術として、電磁コイルに通電し、この電磁コイルに対向する可動鉄心を吸着することでブレーキが開放され、電磁コイルへの通電を遮断すると制動ばねの反発力により可動鉄心が離間されてブレーキが作動する電磁ブレーキにおいて、センサによって検出された電磁コイルの電流値とコイル抵抗値により、計算上の電圧指令値を算出し、この電圧指令値の算出値と実際の電圧指令値とを比較することで、電磁コイル、及び電流センサの異常を検出する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional technique, the brake is released by energizing the electromagnetic coil and attracting the movable iron core facing the electromagnetic coil, and when the energization to the electromagnetic coil is interrupted, the movable iron core is separated by the repulsive force of the braking spring. In the electromagnetic brake that operates, the calculated voltage command value is calculated from the current value and coil resistance value of the electromagnetic coil detected by the sensor, and the calculated voltage command value is compared with the actual voltage command value. Thus, a technique for detecting an abnormality in an electromagnetic coil and a current sensor is known (see, for example, Patent Document 1).
また別の従来技術に、制動装置の異常を検出する手段としてセンサにより電磁コイル電流値の経時変化を連続的に検出し、正常時における電流波形パターンと比較することで、可動鉄心のギャップ異常、電磁コイルと可動鉄心の異物噛み込み、リンク機構部の異常、を分別して検出する技術が知られている(例えば、特許文献2)。 In another conventional technique, a change in the electromagnetic coil current value over time is continuously detected by a sensor as a means for detecting an abnormality in the braking device, and compared with a current waveform pattern in a normal state. A technique is known in which foreign matter biting between an electromagnetic coil and a movable iron core and an abnormality in a link mechanism are detected separately (for example, Patent Document 2).
しかしながら、前記特許文献1に開示された技術では、電磁コイルの抵抗異常、及び電流センサの異常が検出できるのみで、可動鉄心のギャップ異常等の機構的な故障を検知することは出来ない課題がある。この課題を解決する手段として、前記特許文献2が提案されているが、特許文献2に開示された技術においては、電磁コイルのインダクタンス変化に起因する電流変化により異常を検知しているため、制動動作時における電磁コイルのインダクタンスの変化が、ある程度大きくなるような電磁アクチュエータを構成する必要がある。その方法として、例えば、(1)電磁コイルと可動鉄心とのギャップを大きくすること、(2)可動鉄心の移動速度を大きくすること、(3)可動鉄心が磁気飽和しないように電磁吸引能力に裕度もたせること、などが挙げられる。
However, with the technique disclosed in
しかしながら、電磁コイルと可動鉄心とのギャップを大きくしたり、あるいは可動鉄心が磁気飽和しないように電磁吸引能力に裕度もたせたりするには、電磁コイルと可動鉄心との吸着面を大きくする必要があって、ブレーキ装置が大型化する課題がある。また、可動鉄心の移動速度を大きくすれば、可動鉄心の移動による制動面の衝突音、すなわち制動動作音が大きくなるので、静粛性が求められる場所に設置されるブレーキ装置に適用するのが困難となる課題があった。 However, in order to increase the gap between the electromagnetic coil and the movable iron core, or to allow a sufficient amount of electromagnetic attraction so that the movable iron core is not magnetically saturated, it is necessary to increase the adsorption surface between the electromagnetic coil and the movable iron core. Therefore, there is a problem that the brake device becomes larger. Further, if the moving speed of the movable iron core is increased, the collision noise of the braking surface due to the movement of the movable iron core, that is, the braking operation sound is increased, so that it is difficult to apply to a brake device installed in a place where quietness is required. There was a problem.
この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、小型化、静粛性が求められる電磁アクチュエータを有する制動装置にも適用可能で、かつ電流センサの故障、電磁アクチュエータの機構的な故障を検知できる電磁ブレーキの故障検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can be applied to a braking device having an electromagnetic actuator that is required to be downsized and quiet, and can detect a failure of a current sensor and a mechanical failure of the electromagnetic actuator. An object of the present invention is to provide a brake failure detection device.
この発明による電磁ブレーキの故障検出装置は、ブレーキコイルを励磁し、前記ブレーキコイルにアーマチュアを吸引させてブレーキ装置の制動力を解放させる制御装置を備えた電磁ブレーキの故障検出装置において、前記制御装置は、前記ブレーキコイルを励磁するための電圧指令を発生する電圧指令算出手段と、前記ブレーキコイルの励磁電流を検出する電流検出手段と、前記電圧指令算出手段から出力される電圧指令値と、前記電流検出手段により検出される前記ブレーキコイルの電流値より前記ブレーキコイルの抵抗値を推定するコイル抵抗算出手段と、前記電圧指令算出手段が発生する電圧指令値、前記コイル抵抗算出手段が推定するブレーキコイルの抵抗値、及び前記電流検出手段が検出するブレーキコイルの電流値より前記アーマチュアの速度を推定するアーマチュア速度算出手段と、前記アーマチュア速度算出手段が推定する前記アーマチュアの推定速度を積分し、その結果を出力する積分手段と、前記アーマチュア速度算出手段が推定する前記アーマチュアの推定速度を2回微分し、その結果を出力する微分手段と、前記アーマチュアが前記ブレーキコイルに吸引されたことを検出し、その結果を出力するブレーキ接点と、予め設定された正常な状態における吸引動作完了時の変位と吸引動作完了時の前記積分手段の出力結果との差、予め設定された正常な状態における前記ブレーキ接点の出力時における変位と前記ブレーキ接点の出力時における前記積分手段の出力結果との差、予め設定された正常な状態におけるブレーキ動作中の加加速度と前記微分手段の出力結果との差の少なくとも一つを比較することにより、前記ブレーキ装置の異常を検出するブレーキ異常検出手段と、を備えたものである。 An electromagnetic brake failure detection device according to the present invention is an electromagnetic brake failure detection device comprising a control device that excites a brake coil and causes the brake coil to attract an armature to release a braking force of the brake device. A voltage command calculation means for generating a voltage command for exciting the brake coil, a current detection means for detecting an excitation current of the brake coil, a voltage command value output from the voltage command calculation means, Coil resistance calculation means for estimating the resistance value of the brake coil from the current value of the brake coil detected by the current detection means, voltage command value generated by the voltage command calculation means, and brake estimated by the coil resistance calculation means Based on the resistance value of the coil and the current value of the brake coil detected by the current detection means, Armature speed calculating means for estimating the armature speed, integrating means for integrating the armature estimated speed estimated by the armature speed calculating means and outputting the result, and estimation of the armature estimated by the armature speed calculating means Differentiating means for differentiating the speed twice and outputting the result, a brake contact for detecting that the armature is attracted to the brake coil and outputting the result, and a suction operation in a preset normal state The difference between the displacement at the time of completion and the output result of the integration means at the completion of the suction operation, the displacement at the time of output of the brake contact in a preset normal state and the output result of the integration means at the time of output of the brake contact And the jerk during brake operation in a preset normal state and the differential means By comparing at least one of a difference between the force results, and the brake failure detection means for detecting an abnormality of the braking system, in which with a.
この発明によれば、小型化、静粛性が求められる電磁アクチュエータを有する制動装置にも適用可能で、かつ電流センサの故障、電磁アクチュエータの機構的な故障を検知できる電磁ブレーキの故障検出装置を得ることができる。 According to the present invention, there is obtained an electromagnetic brake failure detection device that can be applied to a braking device having an electromagnetic actuator that is required to be small and quiet, and that can detect a failure of a current sensor and a mechanical failure of the electromagnetic actuator. be able to.
以下、添付の図面を参照して、この発明による電磁ブレーキの故障検出装置について好適な実施の形態を説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではなく、諸種の設計的変更をも包摂するものである。 Preferred embodiments of a failure detection device for an electromagnetic brake according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited to this embodiment, and includes various design changes.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による電磁ブレーキの故障検出装置を含むエレベータシステムの全体を示す図である。図1において、エレベータのかご1と釣り合いおもり2は昇降路内に吊持されており、巻上機の駆動力により昇降路内を昇降される。巻上機は、主索3が巻き掛けられた巻上機のシーブ4、シーブ4を回転させる巻上モータ5、巻上モータ5とシーブ4を結合する軸上に設置されたブレーキ回転体としてのブレーキドラム6、及びシーブ4の回転を制動する電磁ブレーキ装置7を有している。
1 is a diagram showing an entire elevator system including a failure detection device for an electromagnetic brake according to
また、電磁ブレーキ装置7は、ブレーキドラム6に接離されるブレーキシュー8、ブレーキシュー8に接続されたアーマチュア9、ブレーキシュー8をブレーキドラム6に押し付ける制動ばね10、ブレーキコイル11を有しアーマチュア9に対向して配置される電磁石12、及びアーマチュア9が電磁石12に吸引されたことを検出するブレーキ接点13が設けられている。なお、電磁石12は、電磁力を発生することによって、制動ばね10に抗してアーマチュア9を吸引し、ブレーキシュー8をブレーキドラム6から開離させる。
The
ブレーキコイル11の電圧は制御装置14により制御され、ブレーキコイル11に通電される電流値を検出する電流検出手段である電流検出器15からの検出信号、及びブレーキ接点13からの検出信号が入力されている。
The voltage of the
制御装置14は、かご1の運転を制御するエレベータ制御装置に設けられている。エレベータ制御装置は、演算処理部(CPU)、記憶部(ROM、RAM及びハードディスク等)、及び信号入出力部を持った制御盤(図示せず)を有している。制御装置14の機能は、この制御盤により実現される。このため、制御盤の記憶部には、上記の機能を実現するためのプログラムが格納されている。
The
次に、ブレーキ吸引時の動作について、図2に示す制御装置14のブロック構成図と共に、図3、図4及び図5により説明する。図3、図4は制御装置14のブレーキ吸引時の動作を示すフローチャート、図5は正常時におけるブレーキ吸引時の印加電圧E、コイル電流i、推定速度v、及び推定変位xの経時変化を示すグラフである。
Next, the operation at the time of brake suction will be described with reference to FIGS. 3, 4 and 5 together with the block diagram of the
かご1の昇降開始準備が完了すると、前記制御盤よりブレーキ吸引指令として初期値、及び異常判断するための基準値が制御装置9に入力される。前記ブレーキ吸引指令には、制御装置14内部の演算を行うための初期値、及び異常判断するための基準値が含まれる(図3のSTEP1)。
When the preparation to start raising / lowering the
電圧指令算出手段である電圧指令算出器20において、初期電圧E0、制御ゲインKp、速度目標値vp、及びアーマチュア速度算出手段であるアーマチュア速度算出器21で算出された速度vを元に、例えば(1)式に示すような、アーマチュア速度vに応じた電圧指令値Eの出力を開始する(図3のSTEP2)。但し、リミッター22により電圧指令値Eの上限はEmaxに制限される(図3のSTEP3)。
E=E0−KP[vP−v] (1)
Based on the initial voltage E 0 , the control gain K p , the target speed value v p , and the speed v calculated by the
E = E 0 −K P [v P −v] (1)
ブレーキコイル11に電圧Eが印加されると、ブレーキコイル11の実電流Iは、図5のT1〜T2に示すように、ある時定数で増加する。実電流Iが増加してブレーキコイル11を含む電磁石12に発生する電磁力が制動ばね10のブレーキシュー8をブレーキドラム6に押し付ける力に打ち勝つと、ブレーキシュー8に接続されたアーマチュア9が電磁石12に引き寄せられ、ブレーキシュー8がブレーキドラム6より開離し始める。このとき、アーマチュア9の移動による磁束変化を妨げる方向に誘導起電力が発生し、図5のT2〜T3に示すように、実電流Iが減少する。なお、図5においては、コイル電流iの経時変化として図示しているが、実電流Iについても、経時変化も傾向は同じである。
When the voltage E is applied to the
電流検出器15は、前記一連の実電流Iを検出し、コイル電流値iを出力する。アーマチュア速度算出器21には、ブレーキ吸引指令と、電圧指令算出器20からリミッター22を介して出力された電圧指令Eと、電流検出器15からの検出信号であるコイル電流値iとが入力され、前記ブレーキ動作指令に応じて、電圧指令値E、コイル電流値i、及び予め設定された電磁石のインダクタンスL、コイル抵抗値R、係数:Keを元に、例えば(2)式で示すようなアーマチュア推定速度vを計算し出力する(図3のSTEP4)。
v=Ke[E−Ri−L(di/dt)] (2)
従って、上記STEP2〜STEP4の繰り返しにより、ブレーキ吸引時のアーマチュア速度を低減することができ、制動面の衝突音すなわちブレーキ動作音が小さくなる。
The
v = K e [E-Ri-L (di / dt)] (2)
Therefore, by repeating the above STEP2 to STEP4, the armature speed at the time of brake suction can be reduced, and the collision sound of the braking surface, that is, the brake operation sound is reduced.
ブレーキ接点13は、正常時において電磁石12とアーマチュア9とが完全に吸着される吸着位置から、xsw0離れた位置より吸着すると(即ち、x0−xsw0<x)、吸着が完了したことを示すON信号を出力する。このときの、前記接点信号の出力開始位置xsw0は、予め工場にて一定範囲になるように調整されている。
ブレーキ異常検出手段であるブレーキ異常検出器23には、アーマチュア速度検出器21からの出力であるアーマチュア推定速度vを元に、微分手段である微分器24によって算出された推定加加速度j、及び積分手段である積分器25によって算出された推定変位x、ブレーキ接点13からの検出信号、及び前記ブレーキ吸引指令が入力される(図3のSTEP5)。また、ブレーキ異常検出器23内部には図示しない吸引開始時をT=0とするタイマーを有しており、吸引開始からの時刻をカウントしている。
The
ブレーキ異常検出器23では、これら入力信号と予め設定された基準値とを元に電磁ブレーキの異常検知が行われるが、次に、図6〜図8を用いて各異常が発生した場合のブレーキ異常検出器23の動作について説明する。
(1)ブレーキシューなどの可動部の摩擦抵抗が増大した場合
まず、ブレーキシューなどの可動部の摩擦抵抗が増大した場合について説明する。ブレーキシュー8などの可動部に錆が発生するなど、何らかの要因で可動部の摩擦抵抗が増大し、動作不能に至らずとも、例えばスティック・スリップ現象のように可動部の摩擦抵抗が瞬間的に増大した場合、図6に示すように加加速度jが吸引動作中に大きく減少する。従って、例えば、加加速度の異常検知基準値をjerrとすると、(3)式に示す判定式で可動部の摩擦抵抗増大による動作不能の兆候を検出することができる(図3のSTEP6)。
j<jerr<0 (3)
The
(1) When the frictional resistance of a movable part such as a brake shoe increases First, the case where the frictional resistance of a movable part such as a brake shoe increases will be described. Even if the frictional resistance of the movable part increases due to some reason such as rusting on the movable part such as the brake shoe 8 and does not become inoperable, the frictional resistance of the movable part instantaneously increases, for example, like a stick-slip phenomenon. When it increases, the jerk j greatly decreases during the suction operation as shown in FIG. Therefore, for example, if the jerk abnormality detection reference value is j err , a sign of inoperability due to an increase in the frictional resistance of the movable part can be detected by the determination formula shown in formula (3) (STEP 6 in FIG. 3).
j <j err <0 (3)
最悪、スティック・スリップ現象のように可動部の摩擦抵抗が瞬間的に増大する兆候が無く、動作不能に至った場合は、アーマチュア9は動かないのでブレーキ接点13からの接点信号は出力されない。従って、例えば吸引時間の異常検知基準値をTpull_errとすると、(4)式に示す判定式で動作不能を検出することができる(図3のSTEP7)。
T>Tpull_err (4)
なお、ブレーキコイル11の短絡や抵抗増大などに起因する吸引力不足や、ブレーキ接点13の出力故障が発生した場合でも、(4)式により検出することができる。
In the worst case, when there is no sign that the frictional resistance of the movable part increases momentarily as in the stick-slip phenomenon and the armature 9 becomes inoperable, the armature 9 does not move, so that the contact signal from the
T> T pull_err (4)
Even when the suction force is insufficient due to the short circuit of the
可動部の摩擦抵抗が無く、正常にアーマチュア9が吸引されると、ブレーキ接点13より一定距離を吸引されたことを示すON信号が出力され(図3のSTEP8)、ON信号出力時の推定変位をxsw_on=xとして、ブレーキ異常検出器23内部の図示しないメモリに一時記憶される(図3のSTEP9)。
When there is no frictional resistance of the movable part and the armature 9 is normally sucked, an ON signal indicating that a certain distance has been sucked from the
更にアーマチュア9が吸引されて電磁石12に吸着し、ブレーキドラム6に発生していた制動トルクが解放されると、アーマチュア9の速度v=0となって前記誘導起電力は発生しなくなり、図5のT3以降に示すように、再びブレーキコイル11の実電流Iは、ある時定数で定常状態になるまで増加する。従って、例えば、演算誤差を考慮した吸引完了基準値をvpullとすると、(5)式に示す判定式で吸引動作完了を検出することができる(図3のSTEP10)。
|v|<vpull (5)
Further, when the armature 9 is attracted and attracted to the
| V | <v pull (5)
(5)式により、吸引動作完了を検出した点での変位xを、アーマチュア9と電磁石12間とのギャップxgapとして、(6)式で算出する(図4のSTEP11)。
xgap=x (6)
また、(6)式で算出されたギャップxgap、及びブレーキ接点13からのON信号出力時の推定変位xsw_onより、(7)式によってブレーキ接点検出位置xswを算出する(図4のSTEP12)。
xsw=xgap−xsw_on (7)
The displacement x at the point where the completion of the suction operation is detected is calculated by the equation (5) as the gap x gap between the armature 9 and the
x gap = x (6)
Further, the brake contact detection position x sw is calculated by the equation (7) from the gap x gap calculated by the equation (6) and the estimated displacement x sw_on when the ON signal is output from the brake contact 13 (
x sw = x gap −x sw_on (7)
(2)アーマチュアと電磁石の間に異物が混入し、噛み込みが発生した場合
次に、アーマチュア9と電磁石12との間に異物が混入し、噛み込みが発生した場合について説明する。アーマチュア9と電磁石12との間に異物が混入し、噛み込みが発生した場合の変位は図7に示すとおりとなる。異物混入により噛み込みが発生した場合、吸引動作開始から噛み込み位置までは正常時と変化は無いが、ギャップxgap、及びブレーキ接点検出位置xswが正常時の値であるx0、xse0とそれぞれ比較し小さくなる。従って、例えば正常時のギャップをx0、ギャップ異常検出基準値をxerr、及びブレーキ接点検出位置の異常検出基準値の上限をxsw_max、下限をxsw_minとすると、これらとギャップxgap、及びブレーキ接点検出位置xswより、(9)式、(10)式に示す判定式で異物混入による噛み込みを検出することができる(図4のSTEP13)。
xerr<x0−xgap (9)
xsw<xsw_min (10)
(2) Case where foreign matter is mixed between armature and electromagnet and biting occurs Next, a case where foreign matter is mixed between armature 9 and
x err <x 0 −x gap (9)
x sw <x sw_min (10)
(3)ギャップが増大した場合
次に、ブレーキシュー8の磨耗等により、アーマチュア9のギャップが増大した場合について説明する。ブレーキシュー8の磨耗等により、アーマチュア9のギャップが増大した場合の変位は図8に示すとおりとなる。アーマチュア9のギャップが増大した場合、ブレーキ接点検出位置xswに変化は無いが、ギャップxgapのみ正常時の値であるx0と比較し大きくなる。従って、例えば正常時のギャップをx0、ギャップ異常検出基準値をxerr、及びブレーキ接点検出位置の異常検出基準値の上限をxsw_max、下限をxsw_minとすると、これらとギャップxgap、及びブレーキ接点検出位置xswより、(11)式、及び(12)式に示す判定式でギャップの増大を検出することができる(図4のSTEP14)。
xerr<xgap−x0 (11)
xsw_min<xsw<xsw_max (12)
(3) When the gap increases Next, a case where the gap of the armature 9 increases due to wear of the brake shoe 8 or the like will be described. FIG. 8 shows the displacement when the gap of the armature 9 increases due to wear of the brake shoe 8 or the like. If the gap of the armature 9 is increased, there is no change in the brake contact detection position x sw, increases compared with x 0 is the value of the normal only gap x gap. Therefore, for example, assuming that the normal gap is x 0 , the gap abnormality detection reference value is x err , the upper limit of the brake contact detection position abnormality detection reference value is x sw_max , and the lower limit is x sw_min , these are the gap x gap , and From the brake contact detection position xsw , an increase in gap can be detected by the judgment formulas shown in the formulas (11) and (12) (
x err <x gap −x 0 (11)
x sw_min <x sw <x sw_max (12)
ブレーキ異常検出器23において、異常検知される場合はその異常状態の信号を、異常検知されない場合は吸引動作完了の信号を前記制御盤に出力する。制御盤に吸引動作完了の信号が入力されると、ブレーキコイル11の発熱を抑えるため、最低限吸引保持に必要な電圧Eholdまで印加電圧を下げるように、電圧指令算出器20にブレーキ動作指令を出力する(図4のSTEP15)。
When an abnormality is detected in the
コイル抵抗算出手段であるコイル抵抗算出器26には図示しない微分器を有し、前記ブレーキ吸引指令、電圧指令値Eと、コイル電流値iが入力されている。前記ブレーキ吸引指令として吸引動作完了の信号が入力されると、例えば定常状態の基準値をaとして、前記基準値とコイル電流の微分値とを比較し定常状態を判定する。そして、定常状態と判定されると、電圧指令値Eと、コイル電流値iよりコイル抵抗Rを算出し制御盤に出力する(図4のSTEP16)。
The
このとき、コイル抵抗Rが基準値の範囲(±Rerr)を超える場合、コイル異常として制御盤に出力する(図4のSTEP17)。また、コイル抵抗Rが基準値の範囲(±Rerr)内の場合は、次の初期値に置き換えることで、コイル抵抗変動に伴う演算誤差を小さくする(図4のSTEP18)。制御盤に吸引動作完了の信号が入力され、コイル抵抗Rが基準値の範囲(±Rerr)内の場合は、ブレーキ装置の異常が無いと判断され、巻上モータ5によりかご1の昇降が開始される。
At this time, if the coil resistance R exceeds the range of the reference value (± R err ), a coil abnormality is output to the control panel (STEP 17 in FIG. 4). Further, when the coil resistance R is within the reference value range (± R err ), the calculation error associated with the coil resistance variation is reduced by replacing the coil resistance R with the next initial value (STEP 18 in FIG. 4). When a signal indicating completion of the suction operation is input to the control panel and the coil resistance R is within the reference value range (± R err ), it is determined that there is no abnormality in the brake device, and the hoisting
以上の説明から明らかなとおり、実施の形態1による電磁ブレーキの故障検出装置によれば、電圧指令値E及びコイル電流iよりアーマチュアの動作速度vを推定し、その結果に基づいてブレーキの異常検知するので、アーマチュアの動作速度、及び電磁アクチュエータのインダクタンス特性に依存せず、かつブレーキの異常を区別し検出することが出来る。 As is apparent from the above description, according to the electromagnetic brake failure detection device of the first embodiment, the armature operating speed v is estimated from the voltage command value E and the coil current i, and the brake abnormality is detected based on the result. Therefore, it is possible to distinguish and detect the brake abnormality without depending on the operating speed of the armature and the inductance characteristic of the electromagnetic actuator.
また、推定されたアーマチュアの動作速度vをブレーキ異常検出器23にフィードバックすることが可能なので、ブレーキの動作音を小さくでき静粛性を求められる電磁ブレーキ装置にも適用可能である。
Further, since the estimated armature operating speed v can be fed back to the
実施の形態2.
次に、この発明の実施の形態2による電磁ブレーキの故障検出装置について説明する。図9は、実施の形態2による電磁ブレーキの故障検出装置に使用される制御装置のブロック構成図であり、図10及び図11は、該制御装置のブレーキ吸引時の動作を示すフローチャートである。
Next, a failure detection apparatus for an electromagnetic brake according to
実施の形態1においては、アーマチュア速度検出器21から電圧指令算出器20に、推定されたアーマチュアの動作速度vをフィードバックしているが、図9、図10及び図11に示す実施の形態2のように、電圧指令値Eの算出にあたり、アーマチュア速度検出器21から電圧指令算出器20に対し、推定されたアーマチュアの動作速度vをフィードバックしなくても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。なお、その他の構成並びに動作については実施の形態1と同様である。
In the first embodiment, the estimated armature operating speed v is fed back from the
実施の形態3.
次に、この発明の実施の形態3による電磁ブレーキの故障検出装置について説明する。図12は、実施の形態3による電磁ブレーキの故障検出装置に使用される制御装置のブロック構成図である。
実施の形態3は、図12に示すように、リミッター22からの電圧指令値Eを電圧検出器27で検出し、その出力であるコイル電圧値uを用いてアーマチュアの動作速度を推定したもので、この実施の形態3においても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。なお、実施の形態3におけるその他の構成並びに動作については実施の形態1と同様である。
Next, a failure detection apparatus for an electromagnetic brake according to
In the third embodiment, as shown in FIG. 12, the voltage command value E from the
以上のように、実施の形態1乃至3の各実施の形態によれば、小型化、静粛性が求められる電磁アクチュエータを有する制動装置にも適用可能で、かつ電流センサの故障、電磁アクチュエータの機構的な故障を検知できる電磁ブレーキの故障検出装置を得ることができる。 As described above, according to each of the first to third embodiments, the present invention can be applied to a braking device having an electromagnetic actuator that is required to be downsized and quiet. It is possible to obtain an electromagnetic brake failure detection device that can detect a general failure.
1 かご 2 釣り合いおもり
3 主索 4 シーブ
5 巻上モータ 6 ブレーキドラム
7 電磁ブレーキ装置 8 ブレーキシュー
9 アーマチュア 10 制動ばね
11 ブレーキコイル 12 電磁石
13 ブレーキ接点 14 制御装置
15 電流検出器 20 電圧指令算出器
21 アーマチュア速度算出器 22 リミッター
23 ブレーキ異常検出器 24 微分器
25 積分器 26 コイル抵抗算出器
27 電圧検出器
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記制御装置は、
前記ブレーキコイルを励磁するための電圧指令を発生する電圧指令算出手段と、
前記ブレーキコイルの励磁電流を検出する電流検出手段と、
前記電圧指令算出手段から出力される電圧指令値と、前記電流検出手段により検出される前記ブレーキコイルの電流値より前記ブレーキコイルの抵抗値を推定するコイル抵抗算出手段と、
前記電圧指令算出手段が発生する電圧指令値、前記コイル抵抗算出手段が推定するブレーキコイルの抵抗値、及び前記電流検出手段が検出するブレーキコイルの電流値より前記アーマチュアの速度を推定するアーマチュア速度算出手段と、
前記アーマチュア速度算出手段が推定する前記アーマチュアの推定速度を積分し、その結果を出力する積分手段と、
前記アーマチュア速度算出手段が推定する前記アーマチュアの推定速度を2回微分し、その結果を出力する微分手段と、
前記アーマチュアが前記ブレーキコイルに吸引されたことを検出し、その結果を出力するブレーキ接点と、
予め設定された正常な状態における吸引動作完了時の変位と吸引動作完了時の前記積分手段の出力結果との差、予め設定された正常な状態における前記ブレーキ接点の出力時における変位と前記ブレーキ接点の出力時における前記積分手段の出力結果との差、予め設定された正常な状態におけるブレーキ動作中の加加速度と前記微分手段の出力結果との差の少なくとも一つを比較することにより、前記ブレーキ装置の異常を検出するブレーキ異常検出手段と、
を備えたことを特徴とする電磁ブレーキの故障検出装置。 In the electromagnetic brake failure detection device comprising a control device that excites the brake coil and causes the brake coil to attract the armature to release the braking force of the brake device.
The controller is
Voltage command calculating means for generating a voltage command for exciting the brake coil;
Current detecting means for detecting an excitation current of the brake coil;
A coil resistance calculation means for estimating a resistance value of the brake coil from a voltage command value output from the voltage command calculation means and a current value of the brake coil detected by the current detection means;
Armature speed calculation for estimating the armature speed from the voltage command value generated by the voltage command calculation means, the resistance value of the brake coil estimated by the coil resistance calculation means, and the current value of the brake coil detected by the current detection means Means,
Integrating means for integrating the estimated speed of the armature estimated by the armature speed calculating means and outputting the result;
Differentiating means for differentiating twice the estimated speed of the armature estimated by the armature speed calculating means and outputting the result;
A brake contact for detecting that the armature is attracted to the brake coil and outputting the result;
The difference between the displacement at the completion of the suction operation in the normal state set in advance and the output result of the integrating means at the completion of the suction operation, the displacement at the output of the brake contact in the normal state set in advance and the brake contact By comparing at least one of the difference between the output result of the integrating means at the time of output of the motor and the difference between the jerk during braking operation in a preset normal state and the output result of the differentiating means, Brake abnormality detecting means for detecting an abnormality of the device;
A failure detection device for an electromagnetic brake, comprising:
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012140945A1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | 三菱電機株式会社 | Brake device for elevator and brake operation method for elevator |
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CN108910639A (en) * | 2018-07-24 | 2018-11-30 | 日立楼宇技术(广州)有限公司 | Elevator internal contracting brake information processing method, system, equipment and readable storage medium storing program for executing |
-
2009
- 2009-11-19 JP JP2009264088A patent/JP2011105484A/en active Pending
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